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科技日报记者 何星辉
近日，新农药登记产品公告对外发布，农业农村部新批准了7个农药有效成分，其中5个是生物农药。
这对于我国生物农药产业发展而言，是一个积极的信号。在政策加持和科技、资本助力下，我国生物农药“家族”日渐壮大，产品类型覆盖杀虫剂、杀菌剂及植物生长调节剂等，逐步成为农业绿色发展的生力军。
凭借低毒、环保的特性，生物农药被视为化学农药的理想替代品，但发展中却面临着“叫好不叫座”的困境，要打破生产难、推广难、见效慢的局面，尚需各方协同发力。
期待越来越多的生物农药，从实验室走向田间地头，为我国农业绿色发展注入更强劲的动力。
农药的绿色转身
20世纪40年代初期，瑞士化学家米勒发明滴滴涕，开启了化学农药时代。然而，随着环保意识的提升，公众对化学农药的审视愈发严格。
在中国工程院院士、贵州大学校长宋宝安看来，现代农业仍离不开农药。他将其比作保障粮食安全的重要“武器”，道理很简单，作物和人一样会生病，病了就需要药物治疗。
“我曾错误地认为，不施农药的茶叶，就是最干净的。”贵州省紫云县土红坡茶叶有限公司负责人卫雨坦言，自己走过很多弯路，发现不用农药，茶园就会遭遇病虫害肆虐。
统计数据显示，我国粮食作物病虫草害年发生面积高达30亩次，经济损失超过千亿元，与此同时，使用农药年防治面积60亿亩次，“虫口夺粮”挽回产量2800亿斤。
农药的作用不可替代。
在生态文明日益受到重视的背景下，一些副作用强的化学农药逐步退出，截至2024年底，我国已公布禁限用农药80种，包括剧毒、高毒农药56种。
也正因为如此，生物农药一经出现就引起广泛关注。
生物农药主要包括微生物农药、植物源农药和生化农药，利用自然界中的生物或其代谢产物，来防治病虫害。因其被认为低毒、环保，正逐渐成为我国病虫害防治的新选择。
以中国农业科学院植物保护研究所创制的“阿泰灵”为例，今年，针对黄淮海区域夏大豆病虫害发生特点，中国农业科学院植保团队在河南新乡开展示范种植。经专家组实测，在应用绿色防控新技术的核心示范区，大豆亩产达263公斤，病虫草害综合防效超过85%。其中，“阿泰灵-福莱菌肽”全程防控单项技术增产8%，展现出良好的适用性与推广前景。
“自2014年上市以来，阿泰灵在全国累计推广应用面积1亿亩。”中国农业科学院植物保护研究所副所长陈昶介绍。
“绿色希望”与现实壁垒
在一些人的眼中，生物农药堪比“绿色希望”。不过，从一开始，生物农药的发展之路就不平坦。中国中化集团原资深高级专家刘长令，曾以“瞎猫碰到死耗子”形容生物农药研发之难。
农药创制是一项多学科集成的系统工程，耗资大、周期长。多年来，全球农药创制主要由美国、德国、瑞士等发达国家引领。
“和化学农药完全相比，生物农药的研发逻辑不同，看起来更‘大费周章’。”刘长令说。
研发逻辑差异的背后，源于机理的截然不同。一些生物农药摒弃病虫害防治的传统老路，借鉴了疫苗的工作原理，诱导农作物长出“抵抗力”。这样，当病毒或病菌试图入侵时，农作物会主动构筑“防护墙”，而不再是被动“挨打”。
“生物农药的研发过程复杂，通常要先筛选出有效成分，再探索其应用场景，不仅过程漫长，产品的针对性也往往较弱。”刘长令坦言，许多生物农药研发出来后，或因药效不佳，或因成本过高，陷入“叫好不叫座”的窘境。
让农民接受生物农药，也需要一个循序渐进的过程。
中国农业科学院植物保护研究所副研究员陈淑宁跟记者讲了一个盆栽试验的故事。
在推广“阿泰灵”时，很多农户半信半疑。无奈之下，陈淑宁和团队决定做个盆栽试验。他们用清水种了两盆植物，一段时间后，施用“阿泰灵”的植物，根系更发达，长势更好。
“眼见为实”，最终农户被打动了。然而并非所有的生物农药，都具有这样有“说服力”的开场。
“效果不佳”是许多人对于生物农药的固有认知，甚至生物农药常因此被质疑为是一种营销“噱头”，这也成为阻碍其产业化进程中的一大阻碍。作为农药领域的“后起之秀”，生物农药显然还需经过大量试验示范，也需要科学的跟踪和评价。
陈昶告诉记者，生物农药并非“效果不好”，只是作用方式不像化学农药那样快速直观。这就好比中药和西药，与西药“立竿见影”相比，中医更注重“治未病”，主张“标本兼治”——这种差异性增加了生物农药的推广难度。
市场数据也反映了生物农药的现实地位。2024年，灼识咨询发布的《中国生物农药行业报告》显示，我国农药生产仍以化学农药生产为主，生物农药市场规模为11.3%，预计到2027年将提升至21.5%。显然，生物农药尚不能撼动化学农药“中流砥柱”的地位。
即便从国际范围来看，生物农药的市场规模也不尽如人意。刘长令透露，早在20世纪60年代，国际上就曾有人预言，在30年内将生物农药的市场占有率提高到60%，但到目前为止，连10%都不到。“生物农药目前只能是一个补充，还无法完全替代化学农药。”他说。
科技基石亟待夯实
生产难、推广难、见效慢，只是表象。生物农药发展遭遇深层次瓶颈。
“往深处看，更关键的因素在于科技支撑不足。”陈昶说，在基础研究、原创能力、生产工艺与成本控制等方面，生物农药依然存在很多亟待破解的难题。
生物农药的有效成分，大多来源于自然界中种类繁多、结构复杂的生物资源。从生物资源的收集与鉴定，到有效成分筛选，再到进一步理清科学机理，并研发出具有核心竞争力的生物农药，无疑需要开展大量的基础研究工作。
目前，我国在这一领域的研究尚不充分，生物农药有效成分的发现效率偏低，其作用机制仍有待阐明。
生产过程同样面临重重挑战。生物农药涉及生物发酵、提取、纯化等多个环节，工艺复杂且标准严格。如果没有成熟的工艺，就容易造成产品稳定性差、成本居高不下的局面，难以实现规模化生产。
而市场主体薄弱、创新能力不足，则导致产业发展缓慢，与国际先进水平存在差距。先正达、拜耳、巴斯夫等跨国企业，近年来纷纷加大生物农药布局。这些企业技术创新和市场推广能力强，在发展生物农药上具有先发优势，客观上也激发了生物农药的市场热情。
反观国内，我国仅有数百家生物农药生产企业，生物农药制剂产量远远不够。数据显示，截至2023年5月，我国登记农药产品约4.5万个，其中生物农药产品2048个，占总量的4.5%。
“规模化企业数量少、市场份额小。”刘长令表示，在我国生物农药领域，企业科技创新主体作用尚未充分发挥，研发投入和创新能力不足，制约了生物农药技术的快速创新和产品迭代升级。
“目前，生物农药发展的人才支撑，确实比较薄弱。”陈昶直言，短期内没有大产出、拿不出大成果、做不了大文章，客观上就难以吸引大科学家和顶尖人才团队。
与此同时，生物农药研发中的“产学研用”协同创新机制尚不完善，高校与科研机构的研究成果，常与企业实际需求脱节。另一个现实是，当前我国的生物农药，仍缺乏具有自主知识产权的核心技术与产品，多数产品依赖对国外技术的仿制或改进，难以满足市场需求。
“这些都亟待相关方面加大科研投入，以坚实的科技支撑助推生物农药产业化实现质的飞跃。”陈昶强调。
培育绿色农业新生态
2007年，我国首次将生态文明建设纳入国家发展的战略高度。“绿色农药”概念开始普及。
大部分生物农药被视为“绿色农药”，受到了前所未有的关注与重视。中国农药发展与应用协会会长周普国表示，近年来，国家高度重视生物农药产业发展，在多份重要文件中将其列为重点支持领域。
从“推广生物农药替代化学农药”进入国家行动方案，到优化华南农业大学等高校的四家生物农药科技创新平台，再到组织科研院所、高校和优势企业开展联合攻关，近年来，在科技部、农业农村部、教育部等部门的联合推动下，我国生物农药研发和应用取得系列新突破，形成了多类型生物农药体系和完整产业链，一批生物农药成功走向市场。
陈昶认为，要清晰认识到我国生物农药发展正处于关键爬坡期，除与国外生物农药巨头比拼技术和产品，还需由政府层面大力推动场景应用，探索基于生物防治的绿色防控体系。
贵州的实践提供了良好范例。该省43个产茶县的茶园综合防效超过85%，农药使用量减少约30%，茶青产量提高20%以上。2024年，贵州茶产业综合产值从2011年的51亿元快速增长到970亿元。这背后离不开宋宝安团队生物防治、生态调控、以草抑草等绿色防控技术的推广。
刘长令强调，发展生物农药不能顾此失彼，一些高效、低毒、低残留的化学农药，同样属于“绿色农药”。生物农药与化学农药应该强强联合，“中西医结合”效果会更好。
近年来，随着高毒化学农药品种被明令禁止，政策的刚性约束和市场的价值认同，驱动着传统化学农药的转型，烯肟菌胺、丁香菌酯等低毒化学农药相继面世。
刘长令说，一些国外大公司把来自天然产物中的活性成分改造为化学农药，在降低成本的同时提升性能。这意味着，生物农药和化学农药并非泾渭分明，是可以融合发展、取长补短的。刘长令认为不管是化学农药还是生物农药，只要具备安全性高、效果好、成本低、专利权稳定、市场潜力大五要素的，都应该称作“绿色农药”。
合成生物学、基因编辑等新技术的兴起，为生物农药的发展带来了新机遇。中国工程院院士、浙江工业大学教授郑裕国在第十五届农药高质量发展高层论坛上指出，合成生物学与生物制造是引领农药生产模式绿色变革的核心引擎，为农药产业提供了从“化学制造”到“生物制造”的转型路径。
生物基因库资源的发掘，对于生物农药至关重要。目前，国内企业建立起全球最大、生物多样性最高的微生物菌种库和基因元件库，保存了超27万株具有自主知识产权的微生物菌株。这为生物农药的研发，提供了强大动力源。
生物农药的创制需要整合生物学、化学、药理学等多学科知识和技术，跨学科的团队协作尤为关键。陈昶呼吁国家层面针对生物农药的特性、类别、评价等制定一套政策标准，推动人才聚集和成果井喷。
2020年，山西农业大学借依托植物保护学科优势，在全国首开“生物农药科学与工程”专业，让人们看到了学界在加大生物农药人才支撑方面的努力。
“生物农药的春天要来了！”陈昶判断，未来十年，生物农药的市场份额有望持续攀升，助力我国农业绿色发展。
（科技日报记者马爱平对本文亦有贡献）
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